Cos'è il braccio a leva?
Il braccio della leva è la distanza perpendicolare che esiste dall'asse di rotazione alla linea di azione della forza. La grandezza stabilita per lo studio di questo processo è τ = N m. Il braccio della leva è correlato alla coppia di forze presente in un punto particolare.
La distanza stabilita dal braccio della leva funziona come un fattore di amplificazione della forza, come si può vedere dalle leve in generale.
Questa relazione crea infine una coppia e può essere tracciata estendendo una linea di azione della forza insieme a una linea perpendicolare che proviene dal punto di rotazione per creare un angolo retto.
Cos'è una leva?
Una leva è definita come una macchina la cui funzione è quella di trasferire forza e spostamento per aumentare la forza meccanica, la velocità o la distanza percorsa da una barra rigida.
Per esprimere il movimento fatto da una leva, in elementi fisici come la forza (rappresentato da una "F"), vengono presi il potere (rappresentato da una "P") e la resistenza (rappresentata da una "R").
Esistono tre tipi di leve: leve di primo grado, secondo grado e terzo grado.
Leva di primo grado
La leva di primo grado è quella in cui il fulcro è tra la resistenza e la potenza. Quest'ultimo può essere inferiore alla resistenza. Un chiaro esempio di questo tipo di leva sarebbero le forbici, un altalena o una pinza.
Leva di secondo grado
La leva del primo grado è quella in cui la resistenza può essere posizionata tra il fulcro e la potenza. In questo caso, quest'ultimo sarà sempre inferiore alla resistenza.
Un chiaro esempio di questo tipo di leva sarebbe il remo di una barca, uno schiaccianoci e persino un carrello.
Leva di terzo grado
La leva del primo grado è quella in cui è possibile trovare la potenza tra il fulcro e la resistenza. Una caratteristica di questo tipo di leve è che la forza applicata è molto maggiore della forza risultante.
Un esempio di questo tipo di leva sarebbe una canna da pesca, alcuni dispositivi di rimozione delle graffe e persino l'articolazione temporo-mandibolare di una persona o di un animale.
Come calcolare il braccio della leva?
Il braccio della leva appare di solito frequentemente quando si desidera eseguire un calcolo della coppia. Per eseguire questa procedura, prima è necessario determinare il braccio della leva e quindi moltiplicarlo per la forza applicata.
Come abbiamo detto in precedenza, il braccio della leva è la distanza perpendicolare presente tra l'asse di rotazione e la linea di azione della forza.
L'equazione iniziale sarebbe:
Coppia su un tasto = Forza X braccio leva.
L'equazione per determinare il braccio della leva è:
Braccio a leva = r SenѲ.
Da quel momento in poi è solo necessario cancellare il braccio della leva per determinarne la grandezza.
Puoi anche calcolare il braccio della leva in una situazione leggermente più generale e non tanto un problema fisico.
Per questo è necessario osservare la forza applicata al corpo o all'oggetto e quindi considerare l'esistenza di una linea perpendicolare alla forza che viene applicata e che sta attraversando il punto di interesse che vogliamo determinare.
